Fabrication en masse de microparticules de forme et de composition prédéfinie

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Les structures polymériques d’échelle micrométrique formées de motifs 2D trouvent de nombreuses applications dans les biodétecteurs et les systèmes de diagnostic. La disponibilité de structures 3D devrait permettre d’importantes avancées dans le domaine des cristaux photoniques, du stockage holographique et dans l’ingénierie tissulaire. Parmi les méthodes de fabrication envisagées pour fabriquer de telles structures, les approches "top-down" permettent un contrôle précis de la taille et de la forme des structures, mais ne sont pas adaptées à une production de masse car la fabrication point par point est lente. Les approches "bottom-up" sont moins coûteuses et permettent de couvrir de grandes surfaces, avec cependant un taux de défaut généralement élevé et seulement quelques géométries compatibles avec cette approche.

Une équipe de scientifiques du MIT (Cambridge, MA) menée par Edwin Thomas et Patrick Doyle vient de mettre au point un système microfluidique qui permet de fabriquer par une approche bottom-up des microparticules en 3D de forme et de constitution différente en assemblant des nanoparticules colloïdales par lithographie. Le système microfluidique est constitué d’un canal dans lequel circule une solution contenant des nanoparticules d’un polymère (PEGDA Oligomer) et un photo-initiateur. L’exposition des nanoparticules à la lumière UV entraine leur agglomération et leur solidification en une seule particule. Le contrôle de l’exposition lumineuse est assuré par lithographie à interférence de phase (phase-mask lithography) qui permet de définir des motifs et des formes en 3D.

A l’aide de cette technique, les chercheurs ont pu fabriquer des prismes et des sphères plastiques de 60 micromètres à la fréquence de 10.000 par heure, il est également possible d’insérer diverses nanoparticules dans la solution comme, par exemple, des nanoparticules fluorescentes.

Source :

"Mass-Producing 3-D Particles" - 03/12/2007 - MIT Technology Review - http://www.technologyreview.com/Nanotech/19786

Pour en savoir plus, contacts :


- Publication parue dans Angewandte Chemie, 10/2007 : Jang, J., Dendukuri, D., Hatton, T.A., Thomas, E.L., and Doyle, P.S., "A route to three-dimensional structures in a microfluidic device : Stop flow interference lithography", Angew. Chem. Int. Ed., 46, 1-6, 2007 - http://web.mit.edu/doylegroup/pubs/Angewandte_Dendukuri_07.pdf
- "Hydrogel particles pave way for new bedside diagnostics" - 08/03/2007 - MIT - http://web.mit.edu/newsoffice/2007/particles.html
- Site Internet du groupe de Patrick Doyle : http://web.mit.edu/doylegroup/
- Site Internet du groupe d’Edwin Thomas : http://web.mit.edu/doylegroup/
Code brève
ADIT : 52201

Rédacteur :

Romaric Fayol - deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….